Uniwersytet Szczeciński Wydział Matematyczno – Fizyczny

61Opis przedmiotu (sylabusu) na rok akademicki 2009/2010Wydział: Matematyczno-FizycznyJednostka organizacyjna US: Instytut FizykiKierunek / Specjalność: Fizyka / Fizyka i zastosowania komputerów, Fizyka biomedyczna, Fizyka i monitoringśrodowiskaRodzaj studiów: studia I stopniaNazwa przedmiotu: Fizyka kwantowa IKOD Przedmiotu:13.2II16C105TrybRok Semestr Rodzaj zajęć:Liczba Punkty TypJęzykstudiówgodzin ECTS: przedmiotu wykładowystacjonarne III 5 wykład 45 7 kierunkowy j. polski5 konwersatoria 30niestacjonarneProwadzący przedmiot: dr hab. Jacek StyszyńskiWymagania wstępne: znajomość fizyki ogólnej i mechaniki teoretycznej, znajomość podstaw analizy matematycznej(pochodne, całki, równania różniczkowe, rachunek macierzowy, przestrzenie wektorowe)Cele przedmiotu: zrozumienie istoty i probabilistycznej natury zjawisk kwantowych, wykorzystanie formalizmumechaniki kwantowej do opisu zjawisk kwantowych, nabycie umiejętności samodzielnego rozwiązywania problemówz mechaniki kwantowej oraz fizycznej interpretacji otrzymanych wyników.Metody dydaktyczne: klasyczny wykład z kredą przy tablicy z wykorzystaniem współczesnych środków (folie,prezentacja multimedialna) przy dyskusji omawianych wyników, ćwiczenia rachunkowe polegające na rozwiązywaniuzadań i problemów ilustrujących zagadnienia omawiane na wykładzieTreści merytoryczne przedmiotu: Fizyczne podstawy mechaniki kwantowej, stara teoria kwantów. RównanieSchrödingera dla jednej cząstki. Interpretacja funkcji falowej, prąd prawdopodobieństwa. Stany stacjonarne. Postulatymechaniki kwantowej. Operatory hermitowskie i obserwable. Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Cząstka swobodna.Paczka falowa cząstki swobodnej. Twierdzenie Ehrenfesta. Cząstka w nieskończonej studni potencjału. Barierapotencjału. Tunelowanie. Oscylator harmoniczny. Orbitalny moment pędu, zagadnienie własne. Rotator. Atom wodoru.Notacja Diraca, przestrzeń Hilberta; operatory- reprezentacja w bazie dyskretnej i ciągłej. Oscylator harmoniczny wreprezentacji liczby obsadzeń. Metoda wariacyjna, metoda Ritza. Rachunek zaburzeń niezależnych od czasu. Rachunekzaburzeń zależnych od czasu. Spin, macierze Pauliego, spinory. Równanie Pauliego. Moment pędu, składaniemomentów pędu, współczynniki Clebscha-Gordana. Symetrie w mechanice kwantowej. Równanie Diraca.Forma i warunki zaliczenia: egzamin składający się z części pisemnej i ustnej, zaliczenie ćwiczeń na ocenę napodstawie dwóch kolokwiów pisemnychLiteratura podstawowa:R. Liboff, Wstęp do mechaniki kwantowej, PWN Warszawa 1987L. Schiff, Mechanika kwantowa, PWN Warszawa 1977A. Dawydow, Mechanika kwantowa, PWN Warszawa 1967B. Śerdniawa, Mechanika Kwantowa, PWN Warszawa 1998I. Irodow, Zadania z fizyki atomowej i jądrowej, PWN Warszawa 1974L. Grieczko, W. Sugakow, O. Tomasiewicz, A. Fiedorcienko, Zadania z fizyki teoretycznej, PWN Warszawa 1975J. Brojan, J.Mostowski, K. Wódkiewicz, Zbiór zadań z mechaniki kwantowej, PWN Warszawa 1978Literatura uzupełniająca:M. Alonso, H. Valk, Qantum Mechanics: Principles and Applications, Addison-Wesley Publishing CompanyW. A. Harrison, Applied Quantum Mechanics, World Scientific PUblishing Co., 2005